[发明专利]钻杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻杆，具体地，涉及一种用在钢铁制造业中的出铁出渣装置的钻杆。

背景技术

过去的鼓风炉、电弧炉及用于制造、运输或容纳熔融材料的相关容器，都通过称作“出铁出渣”的钻井过程被打开来释放液态材料。为实施出铁出渣过程而提供了出铁出渣装置。这种出铁出装置通常包括用于向钻杆施加冲击力和旋转力的电机，在钻杆的端部处设有钻头，用于伸入待打开的容器中。钻杆包括中空的、钢制的钻轴，其尺寸和制造都足以向难熔材料传递旋转力和冲击力，从而在容器或容纳主体内有效产生钻孔。

钻杆的一般设计包括中空钻轴的从动端，即，连接至电机的钻轴端部上的外螺纹。钻轴的相对端，即钻轴的钻头端包括用于接收钻头的外螺纹。钻头包括与钻轴钻头端的外螺纹配合的内螺纹，这样就能将钻头连接到中空钻轴上。钻轴内包括流体通道，其从所述从动端延伸至钻头端并使液体或气体通过中空钻轴被运输到钻头。向钻头供以液体或气体允许钻头的冷却和从所钻的孔中清除废渣。通过有效冷却钻头和清除所钻孔的废渣，钻头的切削刃保持其刀刃伸长，并且由聚集的废渣引起的粘结也最小化了。

钻杆的尺寸很重要，尤其是考虑到钻杆的重量和操作。根据重量和操作的限制，相比螺纹连接的尺寸而将中空钻轴的外径确定为最小可能的尺寸。一般说来，钻轴被改变成容纳最小的单件重量，同时不会损失其适当地传输能量的能力。这种改变称为锻造。通常，钻轴的每一端都被锻造以实现其直径的增加，同时又不会增加螺纹端之间的重量。

目前，钻轴钻头端处的外螺纹由钻头的螺纹决定，即，由钻头制造商决定。由此可见，来自不同制造商的钻头通常不能用在相同的钻轴上。目前制造钻轴所使用的材料不是通用的且所需原材料也很难得到。由此可见，这种钻轴的成本也因而相对较高。除了材料的直接采购成本外，还必须考虑用于锻造和车螺纹的其它成本。

为了降低成本，已提出增加两端之间的钻轴外径，由此省去锻造操作。为了不至于大幅度增加钻轴的重量，钻轴的内径也要增加。增大的内径具有进一步的优点，即获得了更大的流动能力，导致更好的冷却和清除。

但是，通过增加钻轴的内径，减小了钻头端处钻轴的材料厚度，由此降低了钻头与钻轴之间连接处的强度。在钻头与钻轴之间连接处的强度不够的情况下，钻头就会在工作中从钻轴上折断并危害钻孔过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的钻杆，其克服上述问题。

根据本发明，一种钻杆包括：具有第一轴端和第二轴端的细长中空轴，第一轴端具有用于将钻杆连接到驱动机构的第一连接器，第二轴端具有第一内螺纹；具有第一适配器端和第二适配器端的适配器，第一适配器端具有与第二轴端的第一内螺纹相配合的第一外螺纹，第二适配器端具有用于将钻头连接于其上的第二连接器；其中适配器被夹在中空轴与钻头之间。

上述钻杆结构可以使多种钻头与单个中空轴结合使用。因此当不同的钻头被使用时不需要提供不同的中空轴。因此在使用多种钻头的情况下，制造钻杆的费用也不必大幅增加。

优选地，钻杆还包括钻头，所述钻头具有与第二适配器端的第二连接器相配合的第三连接器。

第二适配器端的第二连接器优选地包括第二外螺纹，而钻头的第三连接器优选地包括与第二适配器端的第二连接器的第二外螺纹相配合的第二内螺纹。这使得可容易且快速地将钻头连接于适配器。

优选地，适配器包括一个流体管，其从第一适配器端向第二适配器端延伸，用于将来自中空轴的流体通道的流体输送到钻头以用于其冷却。

优选地，适配器还包括多个位于其圆周壁中的孔，所述孔流体地连接至流体管。这样的孔使流体在钻杆与钻孔之间被输送，以进一步改进钻头的冷却以及改进废渣从钻孔的排出。

根据一个实施例，孔设在第二适配器端中。

根据一个实施例，孔设在第一适配器端的第一外螺纹与第二适配器端的第二连接器之间的轴环内，轴环具有大于第一、第二适配器端直径的直径。轴环可包括斜切部，其直径在第一适配器端方向上逐渐减小，并且孔可设置在轴环的该斜切部内。孔的这种设置进一步提高了废渣从钻孔的排出。

优选地，适配器还包括设在流体管内的止回阀以阻止材料(如要打开的容器内所容纳的加压熔融材料)流过钻杆的中空轴。

附图说明

结合以下附图，从对优选实施例的下述描述中，本发明的优点更明显，其中：

图1是穿过具有根据第一实施例的适配器的根据本发明钻杆的钻端截取的纵向截面图；

图2是图1钻杆钻端的分解视图；

图3a是穿过根据第二实施例的适配器截取的纵向截面图；